Um die Präzision beim Aufeinandertreffen zweier Lichtfasern zu erreichen, ist in den Amphenol-Steckverbindern eine etwa 20 Millimeter lange Metallferrule eingelassen, die die Lichtwellenleiterfaser umfassen und positionieren. Die Fertigung dieser Bauteile muss mit höchster Genauigkeit erfolgen: In die zylindrische Ferrule mit einem Außendurchmesser von drei Millimetern wird zentrisch eine Bohrung mit einem Durchmesser zwischen 50 und 620 Mikrometern gebohrt. Die zentrische Toleranz liegt dabei unter zehn Mikrometern. „Der Durchmesser der Bohrung entspricht der Dicke der Faser plus 5 Mikrometern, damit die Fasern eingeführt werden können“, erläutert Christoph Werner, technischer Leiter und Prokurist bei Amphenol Precision Optics. „Wir haben Serienstecker, aber eben auch welche für Sonderfasern, dementsprechend viele dieser hochfeinen Bohrer haben wir im Vorrat. Im meistvertretenen Bereich zwischen 100 und 200 Mikrometern haben wir alle Bohrerabstufungen da.“ Dabei sind diese pro Stück zwischen 60 und 70 Euro teuren Bohrer selbst Präzisionswerkzeuge mit einer Toleranz von bis zu ± 2 Mikrometern.
Funktionsprinzip mit Linearführung ermöglicht Messung von sehr kleinen, empfindlichen oder langen Werkzeugen
Bei solch filigranen Werkzeugen ist eine Bruchkontrolle bei automatisiertem Betrieb noch wichtiger als bei anderen, großformatigeren Bearbeitungen. BLUM hat den Hessen daher den sehr kompakten Werkzeugtaster Z-Pico empfohlen. Bei Amphenol bestand jedoch die Befürchtung, dass die hauchfeinen Bohrer beim schnellen Antasten brechen könnten. Deshalb gaben sie den Technikern von BLUM einige Bohrer mit 127 Mikrometern im Durchmesser zum Testen vor der Installation mit. Und waren sehr vom positiven Ergebnis erstaunt, weshalb seither Z-Pico-Taster auf den Drehzentren in Sinn-Fleisbach alle Werkzeuge kontrollieren. Darüber nicht überrascht war man hingegen bei BLUM, weil das Funktionsprinzip mit Linearführung im Z-Pico absolut frei von Querkräften ist und somit die Messung von sehr kleinen, empfindlichen oder langen Werkzeugen ermöglicht. Mit dem System können Werkzeuge ab einem Durchmesser von 0,05 mm – abhängig von Werkzeuggeometrie und Material – gemessen werden.
„Einige unserer Fräszentren waren anfangs mit einem Messtaster eines anderen Herstellers für die Nullpunkterfassung am Werkstück nach dem Einlegen ausgestattet. Der machte allerdings Probleme – beim mehrfachen Anfahren des Parallelanschlags streute er um zwei hundertstel Millimeter“, erinnert sich Christoph Werner. „Wir haben dann zusammen mit dem Maschinenhersteller einen BLUM Messtaster TC52 getestet, der streute überhaupt nicht. Das muss Eindruck gemacht haben, inzwischen baut der Hersteller Messtaster von BLUM ein.“ Zudem ist ein Teil der Fräszentren der Hessen zusätzlich mit BLUM-Lasermesssystemen des Typs Nano NT ausgestattet, auf anderen Bearbeitungszentren findet man dagegen Systeme vom Typ Micro Compact NT. Sie werden für die initiale Werkzeugvermessung eingesetzt, aber auch für die Bruch- und Verschleißkontrolle. Besonders wichtig ist den Amphenol-Zerspanern die Verschleißkontrolle: Der Prozess ist zwar stabil und reproduzierbar, sodass sich der Verschleiß eigentlich gut abschätzen lässt. Trotzdem ist eine kontinuierliche Überwachung wichtig und beruhigend für die Fertigungsspezialisten.
Amphenol hat Aufträge, bei denen sie Fiber Arrays bohren und in jedes Array auf einer Stirnfläche von 10 x 10 Millimetern 440 Bohrungen einbringen. Der Bohrer hat 420 Mikrometer im Durchmesser, die Durchmessertoleranz liegt bei ± 5 Mikrometern und in einer Aufspannung sind in Sinn-Fleisbach bis zu 4 Arrays auf der Maschine. Die Laufzeit liegt bei fünf bis sechs Stunden – da lohnt es sich, Bohrerdurchmesser und Verschleiß gut im Auge zu behalten. Das ist mit den BLUM-Lasermesssystemen schnell und effizient bei Bearbeitungsdrehzahl möglich. Fiber Arrays werden übrigens zum Beispiel in astronomischen Instrumenten eingesetzt. Hierbei werden Glasfasern in die Arrays eingebracht und fixiert, bevor diese in Teleskopen verbaut werden. Die Fasern ermöglichen die präzise Erfassung des Lichts von Himmelsobjekten sowie dessen verlustarme Weiterleitung an Spektrografen.
BLUM Messtaster und Lasermesssysteme sind unverzichtbar, um gleichbleibende Qualität sicherzustellen und zu liefern
Die Toleranzen werden auch künftig immer enger und die Kunden immer anspruchsvoller. Zumal manche Kunden unter dem Mikroskop nach Verschmutzungen suchen. Hinzu kommen der ständige Verbesserungsprozess und die Automatisierung, um wirtschaftlich produzieren zu können. Unter diesen Rahmenbedingungen sind die hochpräzisen und zuverlässigen Messtaster und Lasermesssysteme von BLUM für Amphenol unverzichtbar, um eine gleichbleibende Qualität sicherzustellen und zu liefern.
„Wir können ohne die Messsysteme nicht produzieren – die BLUM-Produkte funktionieren einfach, egal ob wir wie auf den Fräszentren unter Öl arbeiten oder wie auf den Langdrehern unter Kühlschmiermittel. Wir haben auf einer Maschine einen Z-Pico seit 2011 im Einsatz und messen nach jeder Mikrobohrung, der Werkzeugtaster funktioniert immer noch wie am ersten Tag“, zieht Christoph Werner ein positives Fazit. „Auf einem Fräszentrum läuft seit 2003 ein Lasermesssystem, das ist ebenfalls noch das erste System. Deshalb ist BLUM bei neuen Projekten gesetzt – gerade sind wir dabei, eine neue automatisierte Mikropräzisions-Fräszelle zu kaufen, da kommen ein Lasermesssystem LC54-DIGILOG und ein Messtaster TC52 rein und die Software LC-VISION drauf.“
